镁铬砖中的铬尖晶石很难被水泥成分润湿,一般认为分散在液相中的Cr2O3,可以提高液相的粘度,抑制液相向砖深部渗透,所以在水泥回转窑烧成带的高温度区,生产转炉镁碳砖大多数使用镁铬砖。但在高温下水泥熟料与砖直接接触,使砖熔融时氧化镁与水泥熟料反应生成CMS,这样就加快了砖的损毁。镁铬砖在水泥窑内使用时,在碱的作用下, 转炉镁碳砖价格3价铬转化为氧化能力极强的6价铬,在空气内铬化物的含量超过10mg/m3,水溶液含铬量超过0.5mg/L时,将对人体产生极为严重的危害,从80年代中期起工业化国家纷纷制定一系列环保、卫生等方面的规范,镁铬砖的使用受到了一定的限制。
面对水泥窑无铬化,企业开始研究新产品来替代镁铬砖,镁铁铝尖晶石砖打破了镁铬砖在水泥窑碱性耐火材料中的主导地位,生产转炉镁碳砖代替了镁铬砖在过渡带中的位置。于是烧成带用镁铬砖,过渡带用尖晶石砖的基本格局在20世纪70年代的大型预分解窑内基本奠定。在实际的应用中,转炉镁碳砖价格应根据窑炉结构、工况环境来进行合理的镁铬砖配置。除了上述的镁铬砖外,在铜冶金热工窑炉中还会用到镁铬质捣打料、镁砂填料、镁铬质浇注料等镁铬质不定形耐火材料。
辽宁镁铬砖国外通常将全由人工合成原料、共烧结镁铬料或电熔镁铬料(或加有部分电熔镁砂)制作的镁铬砖皆称为再结合镁铬砖。而国内生产的电熔再结合镁铬砖(ReboundedMagnesia-chromeBrick)通常以电熔预合成的镁铬料为原料,生产转炉镁碳砖由于原料纯度高,故需要在1750℃以上的高温或超高温下烧成。此外,因该工艺借助电熔法预先制取尖晶石化完全、直接结合率高、相分布均匀的镁铬合成料,转炉镁碳砖价格从而获得了较为均匀的结构,使方镁石固溶体兼备抗热震性和抗侵蚀性的优点,提高了制品的性能。电熔再结合镁铬砖灰色颗粒为镁砂,含白色脱溶相的颗粒为电熔预合成的镁铬砂。在图3b中,白色颗粒为铬矿,灰色所含脱溶相较小的颗粒为镁砂,灰色所含脱溶相较大的颗粒则为电熔预合成的镁铬砂。由图3可知:电熔再结合镁铬砖基质部分以电熔镁铬砂为主,其次有较多的复合尖晶石(白色)填充于镁铬砂晶间。基质结构呈致密的网络状,耐火晶粒间呈直接结合,无硅酸盐结合相。
可以看出,不同工艺的镁铬耐火材料高温强度变化规律如下:硅酸盐结合镁铬耐火材料<直接结合镁铬耐火材料<半再结合镁铬耐火材料<电熔再结合镁铬耐火材料。生产转炉镁碳砖由于高温抗折强度主要代表了砖中各矿物的结合情况,这说明电熔再结合镁铬砖的结合强度最大,因而高温下其抗侵蚀冲刷能力。由于液相在不同晶粒间的渗透能力要低于在相同晶粒间的渗透能力,转炉镁碳砖价格当液相含量固定时,第二固相的出现会使固-固接触增加,从而能够提高砖的高温强度。在生产电烙再结合镁铬砖或半再结合镁铬砖时,添加预合成镁铬砂为原料,从而提高了第二固相的含量,使砖的高温强度增大。采用1100℃,风冷1次后的残存强度百分率比较各种镁铬砖的热震稳定性,不同生产工艺镁铬砖中普通镁铬砖的热震稳定性最,半再结合镁铬砖和直接结合镁铬砖次之,电熔再结合镁铬砖最差。铬矿是生产镁铬砖的主要原料,因来源的不同,其主要杂质含量各异。此外,铬矿的加入量也会对镤铬砖的性能产生影响。本部分将主要阐明铬矿来源及加入量对直接结合镁铬砖性能的影响。
镁铬砖价格普通硅酸盐结合的镁铬砖是采用中档以下镁砂、较低品位的铬矿,在1550℃下烧制形成的。普通硅酸盐结合的镁铬砖含有较多的硅酸盐相,生产转炉镁碳砖二次尖晶石数量比较少,形成了硅酸相包裹方镁石相的显微结构。在普通硅酸盐结合镁铬砖中,低熔点的硅酸盐相将高熔点的方镁石已经铬铁矿隔开包裹,高熔点的方镁石、铬铁矿直接以硅酸盐结合不形成直接结合结构,低熔点的硅酸盐相互连通形成连续相;低熔点的硅酸盐相极易在使用过程中软化熔解,转炉镁碳砖价格严重影响镁铬砖的荷重软化温度、热态强度、体积稳定性等性能;此外裂纹可以通过硅酸盐玻璃相扩展,熔渣也较易于从薄弱的硅酸盐玻璃相渗透腐蚀,所以硅酸盐结合镁铬砖的抗热震和抗渣侵蚀性能较差。
共烧结镁铬砖又称全合成镁铬砖,是采用高压压球机或超高温的优质烧结合成镁铬砂,生产转炉镁碳砖全部采用为制砖原料,在高温下烧制生产,具有良好的抗侵蚀性和高温体积稳定性。为H.Barthel研究的不同镁铬质耐火材料抗热震性结果,从抗热冲能力来看,硅酸盐镁铬质耐火材料最优,直接结合镁铬砖稍次,电熔再结合镁铬的抗热冲击性能稍差;而全合成镁铬砖在抗冲击性能方面的表现中规中矩,转炉镁碳砖价格略次与直接结合镁铬砖,优于电熔在结合镁铬砖。利用全自动热油机组加热的导热油先加热浸盐罐和溶罐内的镁盐溶液,然后将镁铬砖放入预热的浸盐罐中,用真空泵将浸盐罐内抽至余压为1330MPa左右,保持一段时间,然后输入加热后的镁盐溶液,使之没过制品一定深度再将压缩空气送至浸盐罐内, 形成0.5~0.8MPa的压力,保压一段时间,泄压,取出镁铬砖,在电热式远红外干燥器中于110℃干燥24h。
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